用于管理处理器的功率消耗状态的技术制造技术

描述了用于确定临时的容许时延报告(tLTR)值的技术。处理单元必须在由tLTR指定的持续期间内响应装置中断，以确保没有输入数据由于装置缓冲器溢出而丢失。tLTR值可用于当装置驱动器期望用于事务的多次的连续中断时防止处理单元进入太深的睡眠状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于管理处理器的功率消耗状态的技术
本文公开的主题一般地涉及用于管理装置的功率消耗的技术。
技术介绍
例如膝上计算机、平板计算机、以及手持装置的移动装置与提供例如网络连接性和音频与视频接口的操作的装置相连接。在该装置和主机系统的中央处理单元(CPU)之间的通信可以由该装置通过中断或者由该主机通过轮询来进行驱动。中断驱动方法通常更加省电，因为它允许主机和装置只要可能就停留在低功率状态。为了例如低功率使用、性能以及实现成本的考虑，使用例如PCI快速(PCIe)和USB的接口以及其他新兴的接口，例如安全数字输入输出(SDIO)规范3.0版和4.0版及其修订版和变型，将装置连接到平台。基于SDIO的装置为一项事务生成多次连续的和紧密间隔的中断。多次连续的和紧密间隔的中断可能引起在该平台和别的装置之间的通信的处理能力以及CPU和装置的功率消耗方面的严重退化。使用SDIO接口的网络接口可以为一项事务生成多次中断。就网络接口来说，单个事务可以包括接收或发送一个分组。例如，当网络接口使用SDIO接口时，网络接口发出多次中断以指示对分组的接收、请求主机对该分组的处理、以及为主机的处理而转送该分组。对比起来，就PCIe来说，当网络接口接收分组时，网络接口会通过直接存储器存取(DMA)将分组转送到主机，而不必在完成DMA之后询问以及发出单个中断。例如，当装置使用SDIO接口时，为完成一项事务可能存在密集间隔的总计七个(或者更多个，取决于装置和驱动器规范)中断。按照SDIO标准，这些中断是连续的，也就是，仅仅在先前的一次中断已经被主机处理并且该装置接收到应答之后，该装置才发出下次中断。在任何给定时间，仅可以存在一次未完成的中断。结果，在一组中断中，不能将中断束在一起并提供给主机。当OS内核与LinuxOS兼容时，OS根据历史信息以及使用某一平均机制和下一定时器信息来估计下一空闲持续时间。当定时器中断是主要的中断源时，这种机制执行得相当好。在IEEE802.11兼容网络接口的情况下，该网络接口利用SDIO接口与主机耦合并生成密集间隔的中断，需要用于该平均机制的多次迭代，以对短暂的空闲持续时间作出反应。这可以促使CPU在CPU校正其进程并且进入更浅功率状态以前多次进入低功率状态(例如C6)，并且可以更加迅速地对频繁的中断作出反应。图1描述了在中断之间CPU进入深层睡眠C6状态的示例。状态C6恢复时延Rx比在更浅状态下要长得多(例如，用于C6的140微秒对比用于C1的1微秒)。因为中断是连续的，所以用于每个中断的延迟增加，这会引起对于整个事务的更久的延迟。这种延迟限制了总的处理能力比可利用的物理带宽低得多。例如，在一个具体设置中，所达到的处理能力低于10Mbps，而可用带宽大于20Mbps。如果CPU不进入低功率状态，则可以达到可用带宽。有时，对于例如基于TCP的通信的事务来说，对所接收的通信的响应可能是更慢的，并且因此往返时间(RTT)可能是不能接受的。除性能降低之外，进入中断之间的更深的节能状态可能消耗更多功率，这是因为能量被用来对CPU断电和加电。测量显示在平台和本地访问点之间的基于TCP的通信的处理能力降低了，并且当CPU接收多次连续的密集间隔的中断并且CPU调度策略是Linux默认的空闲调节器时，CPU功率使用实质上增加了。有时，在接收多次连续的密集间隔的中断时，期望减少CPU的功率消耗并且改善平台和访问点之间的处理能力。附图说明通过附图中的示例，而不是作为限制来说明本专利技术的实施例，并且在附图中，同样的参考数字涉及类似的元件。图1描述了在中断之间CPU进入深层睡眠状态的示例。图2描述了根据实施例的示例系统。图3描述了根据实施例的过程。图4描述了可以使用本专利技术实施例的示例系统。具体实施方式贯穿本说明书的对于“一个实施例”或“实施例”的参考意味着所描述的与实施例有关的特定特征、结构或特性被归入到本专利技术的至少一个实施例中。因此在遍及本说明书的不同位置中的短语“在一个实施例中”或者“实施例”的出现不必要完全指的是同一实施例。此外，可以在一个或多个实施例中组合这些特定特征、结构或特性。图2描述了根据实施例的示例系统。这个系统可以包括操作系统(OS)内核102，其与装置150和中央处理单元(CPU)152通信。OS内核102可以是Linux或MicrosoftWindows兼容的。装置150可以是任何类型的装置，例如无线的或有线的网络接口、存储装置、显示装置、或诸如触摸屏的用户界面装置。可以由一个或多个处理核心和/或每个核心的线程来替代CPU152。OS102可以使得CPU152进入更深的节能状态Cx。例如，空闲状态可以是C1、C2、C4或C6中的任何一个。空闲状态C1、C2、C4或C6与Intel公司的处理器相关联，然而也可以使用用于其他处理器的空闲状态。多个空闲状态在连续的空闲状态中可以是有效的，CPU展现降低的功率消耗。对于这些空闲状态，可以停止CPU152的时钟信号，并且可以减少内在的CPU电压。通常，用于空闲状态的数目越高，所消耗的功率就越低。低功率状态消耗较少功率，但是存在更长的进入和退出低功率状态的时间。另外，低功率状态要求更长的能量平衡时间，即，保持在低功率状态中以调整进入和退出那个状态的时间。高级配置和电源接口(ACPI)104可以提供处理器相关的信息给内核空间，以便在该核心空间运行的其他例程可以访问所述信息。处理器相关的信息可以包括对于不同的Cx功率状态的能量平衡时间(Ex)和恢复时延(Rx)。能量平衡时间是装置为了补偿进入和退出较低功率状态Cx所消耗的功率而花费的时间。每个Cx状态都具有相关联的恢复时延Rx以返回到C0状态。代替于使用ACPI，可以使用统一可扩展固件接口(UEFI)、简单固件接口(SFI)、或在内核中的与硬编码处理器相关的信息。调度程序106为CPU152调度定时器。当CPU152从状态C0进入睡眠状态时，定时器确定什么时候CPU152将恢复到C0状态。由装置150的设计者提供装置驱动器108。在不同的实施例中，装置驱动器108将为装置150确定临时容许时延报告(tLTR)值。CPU152必须在由tLTR指定的持续时间内响应中断，以确保没有输入数据由于装置缓冲器溢出而丢失。当装置驱动器108期望用于事务的多次连续的中断时，tLTR值可用于防止CPU进入太深的C状态。通常，当CPU进入更深的睡眠状态时，由于更长的恢复时延，CPU响应将变得更慢。因此，如果装置迅速地生成中断，则可以将tLTR设置为小的值，以潜在地防止CPU进入太深的睡眠状态，并且因此花费太长时间来退出睡眠状态和恢复正常操作(例如，C0)且对中断响应过慢。另一方面，有时，如果在处理中断中的延迟是可接受的，并且期望来自CPU进入更深的睡眠状态的额外的节能，则可以将tLTR设置为更大的值。有时，将tLTR值选取为与从装置150到其主机的两个中断之间的间隔时间大致相同的值，以允许该主机在充足的时间内进行响应。在中断之间的间隔时间可以在作为装置属性的设计时间获得，或者可以通过在运行时间期间观察中断之间的间隔时间的装置驱动器108获得。装置属性可以包括装置多快可以发出中断。不同的技术可用于在运行时间期间观察中断之间的间隔时间。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.11 US 13/025,4921.一种涉及容许时延报告值的方法，所述方法包括：确定容许时延报告值，所述容许时延报告值指定处理器在其间响应装置中断的持续时间；识别用于事务的所述装置中断；响应于所述装置中断不是用于所述事务的最后中断而提供第一容许时延报告值，所述第一容许时延报告值潜在地阻止处理器在装置中断之间进入睡眠状态的等级，并且所述第一容许时延报告值是确定出的容许时延报告值和默认的容许时延报告值中的一个，其中，如果所述确定出的容许时延报告值小于所述默认的容许时延报告值，则将所述确定出的容许时延报告值提供为所述第一容许时延报告值，并且如果所述确定出的容许时延报告值大于所述默认的装置容许时延报告值，则将所述默认的装置容许时延报告值提供为所述第一容许时延报告值；以及响应于所述装置中断是用于所述事务的最后中断而提供第二容许时延报告值。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：确定在至少两个装置中断之间的间隔时间，并且其中，确定容许时延报告值是基于所述间隔时间的。3.如权利要求2所述的方法，其中，确定在至少两个装置中断之间的间隔时间包括：监控一段时间内对来自所述装置的中断的接收，以及将所述间隔时间设置为用于所监控的接收到的中断的平均间隔时间。4.如权利要求2所述的方法，其中，确定在至少两个装置中断之间的间隔时间包括：取回指定所述中断间隔时间的装置属性。5.如权利要求1所述的方法，其中，确定容许时延报告值是基于I/O计数器的，所述I/O计数器指示挂起的由装置进行的存取的总数。6.如权利要求1所述的方法，其中，响应于所述装置中断不是用于所述事务的最后中断而提供第一容许时延报告值包括：响应于识别所述装置中断是用于所述事务的第一中断而提供第一容许时延报告值。7.如权利要求1所述的方法，其中，提供第二容许时延报告值包括：提供默认的装置容许时延报告值。8.一种涉及容许时延报告值的装置，所述装置包括：用于确定容许时延报告值的单元，所述容许时延报告值指定处理器在其间响应装置中断的持续时间；用于识别用于事务的所述装置中断的单元；用于响应于所述装置中断不是用于所述事务的最后中断而提供第一容许时延报告值的单元，所述第一容许时延报告值潜在地阻止处理器在装置中断之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·王，M·A·埃尔金，TY·C·泰，JS·蔡，P·N·伊耶，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：
国别省市：